3章データリンク

3章データリンク
3章データリンク
1
3.1 データリンクとは
4401086 村山哲晴
3章データリンク
2
データリンクとは
通信媒体で直接的に接続されているコンピュータ間の通
信を可能にするプロコトル
→通信媒体
同軸ケーブル、光ファイバー、電波、赤外線 etc.
データリンク例
イーサネット、FDDI、電話回線上のPPP
データリンク＝ネットワークの最小単位
→インターネット＝データリンクの集合体
3章データリンク
3
Macアドレス
データリンクに接続しているノード（端末機
器）を識別するために利用
主にIEEE802.3で規格化されている
→４８ビットの長さ
・３～２４ベンダ識別子
・２５～４８製造したカードごとに違う数字
・データリンクの種類によらずただ一つ
3章データリンク
4
媒介共有型のネットワーク
通信媒体を共有し、複数のノードで共有す
るネットワーク
→イーサネット・FDDI
データの送受信にMacアドレスが必要
同じ通信路を使ってのデータの送受信
→半二重通信（一方通行の通信）のため
通信の優先権の制御が必要
3章データリンク
5
媒介共有型のネットワーク
コンテンション方式（CMSA方式）
→データの送信権を早い者勝ちで通信路を奪
い取る方式
→データが同時に送られると衝突して壊れて
しまう、そのため回線混雑時には性能がおち
る
イーサネットではこれを改良したCSMA/CD方式
→衝突を早期に検出して素早く通信路を解放
3章データリンク
6
媒介共有型のネットワーク
トークンパッシング方式
→トークンと呼ばれるパッケットを巡回させ
て、トークンを持っているステーションが送
信権を持つことで通信を制御
→衝突が起きないこと、平等に送信権が
回ってくることが特徴
3章データリンク
7
媒介非共有型のネットワーク
ステーションはスイッチと呼ばれる装置と接続され、
スイッチがフレームを転送する
通信媒体を専有する
→多くの場合、全二重通信が可能
スイッチに高度な機能を持たせる
→仮想的なネットワークの構築・データ流量の制御
→故障すると接続された全PCの通信が不可能になる
3章データリンク
8
3.2 イーサネット
4401045 杉山崇則
3章データリンク
9
Ethernetの特徴
データリンク層のプロトコル
基本はバス型ネットワーク
制御の仕組みが単純
対応機器等が低価格
互換性と将来性を備えたデータリンク
3章データリンク
10
Ethernetの構成
3章データリンク
11
Ethernetの種類と特徴
3章データリンク
12
CSMA/CD方式による制御
1. 搬送波が流れていなければすべてのス
テーションはデータを送信してよい
2. 衝突が発生したかどうかを検出し、衝突
が発生した場合には送信をやり直す
3章データリンク
13
CSMA/CD方式の模式図
3章データリンク
14
フレームフォーマット
3章データリンク
15
主なEthernetのタイプフィールド割り当て
3章データリンク
16
3.3 FDDI （Fiber Distributed Data
Interface）
4401091 山本博人
3章データリンク
17
FDDI （Fiber Distributed Data Interface）
光ファイバーを使った高速のデータリンク
リング式（媒介共有型、二重リング：DAS）でコンピュー
タ間接続
アペンドトークン方式 → 輻輳に強い
3章データリンク
18
コンセントレータを用いた接続
3章データリンク
19
アペンドトークン方式
・データの最後にトークンを付加
・複数のトークンを巡回させることが可能
3章データリンク
20
FDDIのフレームフォーマット
3章データリンク
21
3.4 ATM (Asynchronous Transfer
Mode)
4401091 山本博人
3章データリンク
22
ATM （Asynchronous Transfer
Mode）
データをセル単位で処理するデータリンク、上
位層AALと共に利用
→大容量のデータを効率よく転送（動画な
ど）
媒介非共有型
→好きなときにデータのやりとり、輻輳に弱
い
コネクション指向
→シグナリングが必要
非同期多重方式（TDMの拡張利用）
23
3章データリンク
ATMでのパケットのセル化
最大１９２個のセルで１つのIPデータグラム
１つでもセルを失うと、すべて再送 →輻輳に
弱い
3章データリンク
24
ATMでのIPパケットの配送
3章データリンク
25
非同期多重方式（TDMの拡張利
用）
3章データリンク
26
3.5 PPPとデータリンクプロトコル
3章データリンク
27
PPPとは
一対一で接続するもの。
PPPは純粋なデータリンク層
（通信はできない）

例
 電話回線、ISDN、専用回線、ATM回線など
3章データリンク
28
LCPとは
LCPとは上位層に依存しないプロトコル
コネクションの確立や切断
パケット長の設定
認証プロトコルの設定
通信品質の監視をするかの設定
3章データリンク
29
NCPとは
上位層に依存したプロトコル
3章データリンク
30
PPPのフレームフォーマットPPPoE
HDLCと呼ばれるプロトコルと同じ方式です。
（教科書の９７ページを参照）
“０１１１１１１０”を前後でフレームとして区
切る（フラグシーケンス）
PPPoEとはADSLやケーブルテレビなどによ
るインターネット接続サービスでは、イーサ
ネットを利用してPPPの提供するもの。
3章データリンク
31
データリンクプロトコル
3章データリンク
32
TOKEN RING
トークンパッシング型のLANとして開発され
たネットワーク
４Mbpsまたは１６Mｂｐｓのデータ速度を実
現
3章データリンク
33
１００VG-AｎｙLAN
IEEE802.12で標準化されたもの
UTPケーブルで１００Mbpsの速度を実現
3章データリンク
34
ファイバーチャンネル
高速なデータチャンネル
周辺機器を接続するバスに近い仕組み
１３３Mbpsから４Gbpsのデータの実現
3章データリンク
35
HIPPI
８００Mbpsまたは１，６Gbpsの伝送速度
スーパーコンピュータと接続するため
3章データリンク
36
IEEE1394
AV機器を結ぶ家庭向けLAN
１００から４００Mbps
3章データリンク
37
IEEE802,11ｂ
２，４GHｚ帯の電波を利用して通信する規
格
最大１１Mbpsの速度で通信可能距離は３
０から５０メートルです
CSMA/CAという技術を使用
3章データリンク
38
IEEE８０２．１１a
IEEE802.１１ｂと同じで５GHｚ帯で５４Mｂｐｓ
速度です。
方式がCSMA/CA方式です
IEEE802,11ではノートパソコンや大型なも
のに利用される
3章データリンク
39
BLUETHOOTH
IEEE802,11ｂと同じ電波で下りと上りの速
度が違います
BLUETHOOTHは携帯端末やPDAなど小
型電波容量に使用されている
3章データリンク
40
3.7 データリンク技術の変化
４４０１０１１伊藤正人
3章データリンク
41
スイッチング技術
通信媒体を共有する方式では、同時に１つ
のホストしかデータ送信できできないため、
通信性能が下がる
媒体非共有型で利用されていたスイッチ技
術が利用できる機器が登場
スイッチングハブ、イーサネットスイッチ
3章データリンク
42
イーサネットスイッチ
複数のポートを持っ
たブリッジで、各ポー
トごとにMACアドレス
の学習機能が付い
ている
3章データリンク
43
ループを検出するための技術
ブリッジでネットワークをループに接続する
と、フレームが永久に回り続け、ネットワー
クをメルトダウンさせてしまいます
スパニングツリーソースルーティング
3章データリンク
44
ループのあるネットワーク
3章データリンク
45
スパニングツリー
各ブリッジがBPDUと呼ばれるパケットを交換し、通信
に使用するリンクと使用しないリンクを決定し制御す
る
3章データリンク
46
ソースルーティング
送信コンピュータがどのブリッジを経由して
フレームを流すかを決定し、フレームのRIF
に書き込み、RIF情報をもとに配送処理を
する
3章データリンク
47
VLAN（Virtual LAN)
ネットワークのトポロジー
を変更する時に、ネット
ワークの配線を変えるこ
となく、ネットワークの構
造を変えることができる
3章データリンク
48
VLANでのEthernetフレームフォーマット
3章データリンク
49

Download Report